第课时 实验:传感器的简单使用
1.如图所示,是一火警报警电路的示意图,其中R3为用某种材料制成的传感器,这种材料的电阻率随温度的升高而增大.值班室的显示器为电路中的电流表,电源两极之间接一报警器,当传感器R3所在处出现火情时,显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是( C )
A.I变大,U变小 B.I变小,U变大
C.I变大,U变大 D.I变小,U变小
解析:当传感器R3处出现火情时,温度升高电阻值变大,回路电流I0变小,路端电压U变大,UR2=E-I0(R1+r),则UR2变大,通过R2的电流I变大,故选项C正确.
传感器R3处的温度变化引起其阻值变化,这类问题的实质就是闭合电路的动态变化分析.
2. (2012吉林长春市高三一模)如图所示,电源电动势为E,内阻为r.
电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器,R0为定值电阻,R1为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小).当开关S闭合时,电容器中一带电微粒恰好处于静止状态.有关下列说法中正确的是( A )
A.只逐渐增大R1的光照强度,电阻R0消耗的电功率变大,电阻R3中有向上的电流
B.只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时,电源消耗的功率变大,电阻R3中有向上的电流
C.只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时,电压表示数变大,带电微粒向下运动
D.若断开开关S,电容器所带电荷量变大,带电微粒向上运动
解析:只逐渐增大R1的光照强度,R1阻值变小,电流变大,R0消耗的电功率变大,电容器电压增大,电容器充电,R3中有向上的电流,选项A正确;只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时,电流不变,电源消耗的功率不变,电容器电压不变,R3中没有电流,选项B错误;只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时,电路中电流不变,电压表示数不变,电容器电压增大,带电微粒向上运动,选项C错误;若断开开关S,电容器所带电荷量不变,带电微粒仍处于静止状态,选项D错误.
3. (2012陕西西安市八校高三联考)有一种测量人体重的电子秤,其
原理图如图所示,它主要由三部分构成:踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表○G (实质是理想电流表),设踏板的质量可忽略不计,已知理想电流表的量程为3 A,电源电动势为12 V,内阻为2 Ω,电阻R随压力变化的函数式为R=30-0.02F(F和R的单位分别是N和Ω).则下列说法正确的是( B )
A.该秤能测量的最大体重是1 300 N
B.体重为1 300 N应标在电流表○G 刻度盘2 A刻度处
C.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表○G 刻度盘0刻度处
D.该秤零刻度线应标在电流表○G 刻度盘的最大刻度处
解析:电路中允许的最大电流为I1=3 A,由闭合电路欧姆定律E=I1(R+r)得,Rmin=2 Ω,代入R=30-0.02F得,Fmax=1 400 N,选项A错误;同理,体重为1 300 N时,I2=2 A,选项B正确;同理,当体重为零时,I3=0.375 A,选项C、D均错误.
4.如图所示,一热敏电阻RT放在控温容器M内;○A 为毫安表,量程6 mA,内阻为数十欧姆;E为直流电源,电动势约为3 V,内阻很小;R为电阻箱,最大阻值为999.9 Ω,S为开关.已知RT在95 ℃时的阻值为150 Ω,在20 ℃时的阻值约为550 Ω.现要求在降温过程中测量在20~95 ℃之间的多个温度下RT的阻值.
(1)在图中画出连线,完成实验原理电路图.
(2)完成下列实验步骤中的填空:
①依照实验原理电路图连线.
②调节控温容器M内的温度,使得RT的温度为95 ℃.
③将电阻箱调到适当的初值,以保证仪器安全.
④闭合开关,调节电阻箱,记录电流表的示数I0,并记录 .?
⑤将RT的温度降为T1(20 ℃
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